新聞通訊員 張夢 石嚴(yán)睿 張馨予
“智慧醫(yī)療、AI賦能，共創(chuàng)健康新時代?！?月8日上午，2025年第七屆世界大健康博覽會（以下簡稱“健博會”）在中國光谷科技中心開幕，武漢市第一醫(yī)院（武漢市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院）以“醫(yī)工融合賦能數(shù)智健康”為主題精彩亮相。仿生多器官芯片、智能顱形診斷與矯正系統(tǒng)、醫(yī)療大語言模型應(yīng)用等新一代科技創(chuàng)新成果吸引了眾多觀展者駐足，讓人們親身感受到醫(yī)工融合為數(shù)智健康帶來的全新變革。
自研“仿生多器官芯片”助力現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究
提到“芯片”，人們通常會想到電腦或手機(jī)中使用的微小電子元件。而在本屆健博會智慧醫(yī)療與“三新”展區(qū)T07展臺上，武漢市第一醫(yī)院的“仿生多器官芯片”刷新了大眾的認(rèn)知。
“各類機(jī)構(gòu)無論是開展疾病研究，還是進(jìn)行藥物研發(fā)，往往受制于傳統(tǒng)的細(xì)胞模型或動物模型，耗時長、成本高，且無法直觀模擬人體內(nèi)的真實(shí)復(fù)雜環(huán)境，而我們研發(fā)的仿生多器官芯片有望攻克這一難題。”武漢市第一醫(yī)院科教處處長、皮膚科主任陳柳青教授介紹。
她表示，基于軟光刻技術(shù)和組織工程技術(shù)，仿生多器官芯片通過模擬人體器官微環(huán)境，可以在體外構(gòu)建出具有生理功能、更加接近真實(shí)人體的微型器官系統(tǒng)。簡單說來，就像在芯片上“種”出迷你器官模型，類似一個“縮小的人體實(shí)驗(yàn)室”，為疾病研究、藥物研發(fā)等提供更為精準(zhǔn)、高效的實(shí)驗(yàn)平臺。
據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)由武漢市第一醫(yī)院陳柳青教授、杜坤博士團(tuán)隊自主研發(fā)，目前已在芯片上集成了血管、皮膚、肝、腸、腎等多種“微縮版”人體器官，每個微器官都擁有獨(dú)特的細(xì)胞類型和微環(huán)境，能夠模擬人體內(nèi)血液循環(huán)、細(xì)胞間相互作用等的復(fù)雜生理和病理過程。
該院醫(yī)療裝備科工程師杜坤博士指出，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢在于通過精確控制芯片內(nèi)的微環(huán)境參數(shù)，如溫度、液體流速、營養(yǎng)物質(zhì)濃度等，研究人員可以模擬出不同的疾病狀態(tài)，為科研提供更接近人體真實(shí)情況的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而深入探究疾病的發(fā)病機(jī)制和治療方法，并對治療的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。
陳柳青表示，研究團(tuán)隊已成功構(gòu)建了特應(yīng)性皮炎、皮膚瘢痕、脂肪肝、藥物性肝損傷等20余種疾病模型，在全國3家科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了試用，并得到了中國工程院廖萬清院士團(tuán)隊的肯定與支持。此外，該技術(shù)還具有高通量、易操作、低消耗等特點(diǎn)，可大大提高實(shí)驗(yàn)效率和準(zhǔn)確性，不僅有望縮短藥物研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，還有望為精準(zhǔn)醫(yī)療和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來新的突破。
首創(chuàng)“智能顱形診斷與矯正系統(tǒng)”護(hù)佑嬰幼兒成長
在健博會現(xiàn)場，武漢市第一醫(yī)院與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)共同研發(fā)的嬰幼兒“智能顱形診斷與矯正系統(tǒng)”同樣吸引了不少目光。
“顱形異?！庇址Q“頭顱畸形”，是指嬰幼兒頭部形狀不規(guī)則或不對稱，如長頭（舟狀頭）、平頭（扁頭）、斜頭等。顱形矯正的黃金期一般為出生后的6個月內(nèi)。若不及早干預(yù)，輕則可能影響嬰幼兒容貌，重則可能影響大腦正常發(fā)育，甚至造成神經(jīng)發(fā)育遲緩、語言發(fā)育受限等長期影響。
該院兒科、新生兒科負(fù)責(zé)人王娜教授介紹：“傳統(tǒng)的顱形診斷主要依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)判斷和手工測量，耗時較長，存在一定的主觀性并容易產(chǎn)生誤差?！倍@款“智能顱形診斷與矯正系統(tǒng)”應(yīng)用紅外條紋投影結(jié)構(gòu)光技術(shù)和AI深度學(xué)習(xí)算法，不到1分鐘即可完成嬰幼兒顱形數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)微米級精度的三維建模，極大縮短診斷時間，提高診斷的準(zhǔn)確性和客觀性。不僅如此，系統(tǒng)還將根據(jù)診斷結(jié)果，為嬰幼兒量身定制顱形矯正頭盔。
在矯正過程中，嬰幼兒佩戴頭盔的支撐性與舒適度是家長們最為關(guān)心的問題。杜坤博士說：“我們采用了拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)和多材料3D打印技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室測試了20余種材料的生物相容性和力學(xué)特性，將頭盔的重量控制在100克以內(nèi)，強(qiáng)度足以支撐4到6個月的佩戴周期，既符合臨床治療需求，又為嬰幼兒提供了更優(yōu)的佩戴體驗(yàn)。”
記者進(jìn)一步了解到，相較于國內(nèi)外已有的矯正頭盔，這款頭盔成本更低，親膚性、透氣性更佳，同時還創(chuàng)新引入了柔性壓力傳感器，方便醫(yī)生和家長根據(jù)實(shí)際情況及時調(diào)整矯正方案。王娜表示，自去年試用以來，該系統(tǒng)已為近百位嬰幼兒提供了顱形異常篩查。武漢市第一醫(yī)院計劃與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)聯(lián)合開展成果轉(zhuǎn)化，探索行之有效的落地與推廣方案，未來有望幫助更多寶寶降低因顱形異?？赡軒淼慕】涤绊?。
應(yīng)用“人工智能+”激活醫(yī)療新質(zhì)生產(chǎn)力
擁抱新一代人工智能浪潮，推進(jìn)“人工智能+”行動，無疑是今年最熱的話題之一。展位上，武漢市第一醫(yī)院還展示了基于DeepSeek、通義千問等大模型本地化部署的“醫(yī)小助”“慧診室”“檢必應(yīng)”及“醫(yī)智通”等多個新型AI應(yīng)用場景，覆蓋了患者服務(wù)、臨床診療與醫(yī)院辦公協(xié)同等部分流程。這些場景通過自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療信息的智能化識別、分析和處理，極大地提高了醫(yī)療服務(wù)的質(zhì)量、效率及患者體驗(yàn)。
在“慧診室”中，AI聽譯智能體能將患者與醫(yī)生的診間對話實(shí)時解析成文字，并通過大模型自動生成結(jié)構(gòu)化電子病歷信息。問詢結(jié)束后，醫(yī)生可將預(yù)生成病歷信息引入到HIS系統(tǒng)門診病歷中，有效提升了門診電子病歷書寫效率；同時，AI還能對患者病史進(jìn)行智能識別和分析，輔助醫(yī)生做出更為精準(zhǔn)的診斷和治療決策。
此外，醫(yī)院展位上還實(shí)景搭建了一間智慧ICU。在這里，呼吸機(jī)、輸注泵、ECMO等床旁設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)、多參數(shù)融合技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法，將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)集中匯總至監(jiān)護(hù)儀并通過中央站有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)對危重患者生命體征的實(shí)時監(jiān)測和動態(tài)預(yù)警。一旦患者出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)不僅能立即通知醫(yī)護(hù)人員，還能為急救決策提供關(guān)鍵信息，形成智能輔助應(yīng)用，從而大大提高重癥監(jiān)護(hù)響應(yīng)速度和患者救治成功率。目前，這一應(yīng)用已在該院重癥醫(yī)學(xué)科上線。
“十四五”期間，武漢市第一醫(yī)院為了更好地滿足患者多樣化需求，創(chuàng)新應(yīng)用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)智技術(shù)，相繼通過了國家電子病歷應(yīng)用五級、健康信息互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)化成熟度五級乙等、智慧服務(wù)三級測評，是全省少數(shù)達(dá)到智慧醫(yī)院“553”評價水平的醫(yī)院之一，躋身全國醫(yī)院信息化水平前列。
該院相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，面向“十五五”，醫(yī)院將繼續(xù)深化與頂尖科研機(jī)構(gòu)、科創(chuàng)企業(yè)的合作，不斷推進(jìn)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代化工程技術(shù)深度交叉融合，“通過將前沿數(shù)智技術(shù)貫穿于醫(yī)療健康服務(wù)的每一個環(huán)節(jié)，努力為老百姓提供更加優(yōu)質(zhì)、高效、溫暖的服務(wù)體驗(yàn)?！?/p>
